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當菲尼克斯電氣PLCnext遇見吉斯特蘭湖水怪

   2022-02-25 菲尼克斯電氣164860
核心提示:Nezzy2 從開發伊始,就采用了PLCnext工程軟件。整個系統共使用了六個PLCnext控制器,從變槳系統到主控制柜中都有使用。這六個PLCnext控制器記錄傳感器數據后進行計算,確保部件得到正確控制。

人們一直將風力發電機看作堅如磐石的龐然大物。它牢固固定在陸地上,大風等各類天氣都不會對塔架、可轉動機艙和三個葉片造成破壞。最近這一切都有了變化。Sönke Siegfriedsen希望將風力發電機從陸地的束縛中釋放出來。

當菲尼克斯電氣PLCnext遇見吉斯特蘭湖水怪

教風力發電機“游泳”

Sönke Siegfriedsen來自北德地區。他的第二故鄉是中國,家鄉在德國倫茨堡。他是風電行業的真正先驅,一名成功的企業家,更是一名出色的技術專家。同時他還是個夢想家,一個環球旅行家。他從3歲就開始乘坐帆船,7歲學會了駕駛帆船,并在14歲時參加了樂觀者世界帆船錦標賽。

當菲尼克斯電氣PLCnext遇見吉斯特蘭湖水怪

自從在呂貝克學習物理學以來,他一直沉迷于能源及其生產。1978年,在他參觀了一臺位于丹麥的、具有開創意義的風力發電機后,他意識到風不僅能影響他的帆船世界。憑借他的Nezzy2,Sönke Siegfriedsen為風力發電機擺脫陸地的束縛打下了堅實的基礎。他和他的團隊一直在教風力發電機如何“游泳”。

# Nezzy2 # 浮動式能源生產系統 

當菲尼克斯電氣PLCnext遇見吉斯特蘭湖水怪
▲  Nezzy2 這是一種浮動式能源生產系統

重達六噸,純創新系統,系統呈Y形,由錨鏈固定,中央浮標承載著旋轉艙。目前該系列發電系統的高度為18米,未來將提升到180米。由于不需要在海床上建設地基,因此可以開發更多區域用于風力發電,對環境的影響也大大降低。

這是一種浮動式能源生產系統。它們得到了高度的關注,因為其很可能在日后為全球能源生產做出重要貢獻。浮動式能源生產系統的形成是由于固定系統的混凝土基礎的作用。具體而言,需要使用堅固的基礎來補償系統上方200米處的拉力。海床的深度不能超過50米,因為在50米深度以下,無法在海床上放置大量的混凝土基礎。

#  湖面上的雙頭怪物

1 18米高的惡作劇

1979年,Sönke Siegfriedsen在呂貝克應用科技大學的屋頂上安裝了他自己開發的第一臺風力發電機。而后,這臺發電機帶來了50個同族專利和27臺風力發電機。“中國有5萬多臺基于我們的設計開發而成的風力發電機在運行。”德國aerodyn公司的負責人自豪地說。

他隨手用拇指指了指遠處。“這是我們最近的‘惡作劇’ 。”我們正坐在德國庫什哈文和布雷默黑文間一個采石湖的岸邊。陽光明媚,云朵在藍天上互相追逐。一個雙頭怪物漂浮在光滑如鏡的湖面上,這個怪物共有6個轉子葉片,高達18米。如果發明者能如愿以償,海上風電行業的解決之道就在這里。

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2 研究裝置與數據采集器

“該系統重約6噸。”Siegfriedsen還給我們介紹了浮動式風力發電機的尺寸。在海床上裝上混凝土,用6條錨鏈將風力發 電機的船艙(浮艙)固定到位。這個浮艙是風力發電機的浮動基礎。它由預制混凝土組件組成,而這些組件采用水平Y形連 接在一起。這個浮動基礎利用風流自動調整。與陸上系統不同的是,旋轉的不是單個機艙,而是上述整個水上系統。

這兩座塔架互呈一定角度,并通過錨索連接到混凝土基礎上,而塔架也建立在這個基礎上。目前,三只葉片已投入使用,可替代的的兩葉轉子已經在等待測試。該系統由大型黃色浮標組成,旨在確保風機在水面上的穩定浮動。 

測試對我們至關重要。Nezzy2是個研究裝置,同時還是數據采集器,它每10分鐘即可收集400多萬條數據。菲尼克斯電氣風電團隊的大客戶經理Timo Kosnieczki解釋說:“我們參與了前身項目Nezzy1 的項目過程,并在日本海進行了測試。”

當菲尼克斯電氣PLCnext遇見吉斯特蘭湖水怪

3 6個PLCnext控制器

由于其創新的張力技術,雙頭系統十分穩定。但是,運行期間的監控也非常重要。如果變槳發生故障怎么辦?或者如果有巨浪使錨鏈運動,颶風席卷整個系統呢?Nezzy可實現實時 數據傳輸且高度自動化,具有極高的可靠性。

當菲尼克斯電氣PLCnext遇見吉斯特蘭湖水怪

如果沒有尖端技術的支撐,Nezzy將淪為一個怪物。Nezzy2 從開發伊始,就采用了PLCnext工程軟件。整個系統共使用了六個PLCnext控制器,從變槳系統到主控制柜中都有使用。這六個PLCnext控制器記錄傳感器數據后進行計算,確保部件得到正確控制。當然,系統包括的兩臺發電機的同步性也非常重要。

菲尼克斯電氣風電團隊的同事對此項目十分關注。“對我們來說,這是我們第一次在同一個系統中使用兩臺發電機。這本身就非常令人興奮。為了添加功能和優化自動化任務,我們幾乎每天都與同事交換來自Recase的新軟件包。”應用工程師 Lukas Christ在描述這項開創性工作時這樣說。Recase是設計并調試Nezzy2 電氣工程系統的公司。Timo Kosnieczky顯然被這個雙頭怪物迷住了。”這真是一項開拓性的工作。我們是真正進行基礎研究的合作伙伴。我們正與Recase合作,積極開發控制系統的編程。”

當菲尼克斯電氣PLCnext遇見吉斯特蘭湖水怪

如果離開寧靜的北德采石場湖,同時風機尺寸增大十倍,這個系統還能夠正常工作么?“當 然。”Sönke Siegfriedsen肯定地說浮動式工作平臺系統并不新鮮,采油行業長期以來一直在使用這種方案。風力發電機也將學會如何“游泳”。但我們的系統有一點特別,那就是雙塔的概念。這是確保額外設計獲得回報的唯一方法。簡單來說,該系統輕而易舉就能捕獲兩倍的風力。”

Nezzy 2 在去年10月移位,它將真正經歷風浪。它會從湖里出來,進入格雷夫斯瓦爾德灣,再到波羅的海,那里真的有狂風駭浪。這種浮動式雙頭系統在洋流、強風以及海浪中會有怎樣的表現呢?如果所有的測試都取得成功,全世界都將期待Nezzy的到來——中國沿海地區將建設一個大型海上風電場。在那里,這種聳人聽聞的風力發電機的兩個葉輪的高度將從18米上升到180米。

 
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